Java のインスタンス内部クラスで静的フィールドとメソッドが許可されないのはなぜですか?

静的 内部クラスのフィールドとメソッド: 制限と理由

内部クラス (ネストされたクラスとも呼ばれます)別のクラス内で宣言されたクラスです。これらは、インスタンス内部クラスまたは静的内部クラスのいずれかとして分類されます。

インスタンス内部クラス

インスタンス内部クラスは、その名前が示すように、外側のクラスのインスタンスに関連付けられます。クラス。これらは、 this キーワードを介して、外側のクラスのインスタンス変数とメソッドにアクセスできます。ただし、静的フィールドとメソッドはインスタンスの内部クラスでは許可されません。

静的内部クラス

一方、静的内部クラスは、クラスのインスタンス変数またはメソッドを囲みます。これらは、外側のクラス内でネストされた通常のクラスのように動作し、静的フィールドとメソッドを宣言できます。

内部クラスの静的フィールドとメソッドに関する制限

Java では、静的フィールドと静的メソッドを禁止しています。インスタンス内部クラスのメソッドの理由:

• への依存関係囲みクラスのインスタンス: インスタンスの内部クラスは囲みクラスの特定のインスタンスに関連付けられているため、静的フィールドまたはメソッドの存在は囲みクラスのインスタンスの存在に依存します。これにより不整合が生じ、内部クラスの複数のインスタンス間でこれらの値を共有できなくなります。
• インスタンスとクラス レベルのスコープ: 静的フィールドとメソッドはクラス レベルに属します。インスタンスレベルではありません。内部クラスでそれらを許可すると、インスタンス固有のメンバーとクラス全体のメンバーの区別が曖昧になります。内部クラスと特定のインスタンスの関連付けにより、クラス全体の動作とインスタンス固有の動作の間の懸念の分離が混乱します。
• スレッド セーフティ: 静的フィールドとメソッドには複数の場所からアクセスできます。ただし、インスタンスの内部クラスは特定のインスタンスに属しているため、スレッドセーフではない可能性があります。静的フィールドとメソッドを許可すると、複数のスレッドから同時にアクセスされた場合に潜在的なスレッド セーフティの問題が発生します。

実装に関する考慮事項

技術的には、静的フィールドの制限内部クラスのメソッドは Java 仮想マシン (JVM) によって強制されます。 JVM は各内部クラス インスタンスに実行時識別子を割り当て、それらを囲むクラス インスタンスごとに一意にします。その結果、JVM は内部クラス内のクラス レベルのメンバーとインスタンス レベルのメンバーを区別できないため、コンパイラは内部クラスで静的フィールドまたは静的メソッドを宣言しようとする試みにフラグを立てます。

要約すると、Java は、クラス全体の動作とインスタンス固有の動作の明確な区別を維持し、スレッドの安全性を確保し、インスタンス関連のメンバーと静的メンバーを分離する言語設計原則に準拠するために、インスタンスの内部クラス内の静的フィールドとメソッドを禁止しています。 .

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